[发明专利]一种抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无机凝胶的制备，特别涉及一种具有抗电解质性能的复合矿物凝胶的制备方法。

背景技术

目前，常规的矿物凝胶主要指膨润土基矿物凝胶，它是以膨润土为主要原料，经分选提纯、钠化改型、磷化改性及胶化等主要工序而制备得到的胶体类产品。膨润土的主要成分是蒙脱石，其经过常规无机凝胶制备工艺加工后，蒙脱石在水体系中高度分散形成层面带负电荷、端面带正电荷的微粒薄片；这些薄片因静电吸引，在水中以端-面接合，带微弱正电荷的小片棱边就被吸引到带负电荷的小片表面，这样就迅速地形成了包含有大量水分子的三维空间结构( 通称为卡片宫结构)，使大量自由水变为束缚水，因而其本身获得了较高稠度，即形成矿物凝胶。但这种以蒙脱石为主要成分的矿物凝胶是片层结构，由于蒙脱石层间钠离子具有可交换的特性，在电解质溶液中，溶液中的阳离子能进入到层间交换出钠离子，使蒙脱石薄片组成的“卡片宫”网状结构容易坍塌，导致矿物凝胶的水溶液体系出现分层、析水的现象，矿物凝胶所具有的触变、增稠、助悬浮等功能就得不到充分发挥。而许多的应用体系中，例如水基农药、水性涂料等，常存在一定浓度的阳离子，特别是含有高价态的金属离子，这就限制了无机凝胶的应用范围。因而，如何提供一种具有优良的抗电解质性能的复合矿物凝胶的制备方法成为本发明研究的课题。

发明内容

本发明目的是提供一种在水溶液中具有优良的抗电解质性能的并且稳定的复合矿物凝胶的制备方法，以解决目前常规的单一成分的矿物凝胶抗电解质性能差，导致其水溶液体系容易出现分层、析水现象的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种抗电解质型复合矿物凝胶的制备方法，首先取含有蒙脱石的原料膨润土矿物，将原料膨润土矿物制成矿浆，然后分离提纯出蒙脱石并制备成蒙脱石凝胶浆液，提纯后膨润土矿浆中所述蒙脱石的纯度为75%~95%，蒙脱石粒度为0.01μm~2μm，其特征在于：再制备出改性柱状矿物浆液，最后将制备出的蒙脱石凝胶浆液和改性柱状矿物浆液进行复合形成复合矿物凝胶； 

所述改性柱状矿物浆液的制备，依次至少由以下步骤组成：

第一步，将柱状矿物原料进行粉碎，其中，所述柱状矿物原料为天然的海泡石、凹凸棒石、纤水镁石或硅灰石；

第二步，将粉碎后的柱状矿物加水制成矿浆，并加入聚合阴离子化合物进行充分搅拌，其中，矿浆中柱状矿物干矿与水的重量比在1:10~1:2之间，所述聚合阴离子化合物的用量为所述柱状矿物干矿重量的0.05%~3%，所述聚合阴离子化合物选自多聚磷酸钠、聚丙烯酸钠、聚乙烯磺酸钠以及聚硅酸钠中的任意一种；

第三步，将所述第二步中制得的矿浆过100目~325目筛以除去大块杂质，留取过滤后的矿浆；

第四步，将过滤后的矿浆进砂磨机中进行磨剥处理1~5小时；

第五步，将磨剥处理后的矿浆进行离心，离心速度控制在1000~5000转/分钟；

第六步，将氢氧化镁溶胶或氢氧化镁铝溶胶滴入所述第五步中离心后的矿浆中，充分搅拌，并控制温度在50℃~80℃，其中所述氢氧化镁溶胶或氢氧化镁铝溶胶的用量为离心后的矿浆中柱状矿物重量的0.2%~2%；

第七步，将经过所述第六步处理后的矿浆陈化1~3天，并控制温度在30℃~60℃，陈化处理后得到改性柱状矿物浆液；

所述复合矿物凝胶的制备，依次由以下步骤组成：

第一步，将制得的所述蒙脱石凝胶浆液与制得的所述改性柱状矿物浆液进行混合，充分搅拌后得到粘稠的混合浆液，其中，所述蒙脱石凝胶浆液与所述改性柱状矿物浆液的混合比例以折干后蒙脱石和改性柱状矿物的重量比为3:1~1:1.5为准；然后将所述混合浆液在15℃~35℃下陈化1~2天；

第二步，将陈化后的混合浆液喷雾干燥得到抗电解质型复合矿物凝胶。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，由于膨润土的主要成分是蒙脱石，因此去膨润土作为原料，经过粉碎、制浆、分离提纯处理后，提取出蒙脱石，蒙脱石的提纯和蒙脱石凝胶的制备均属于现有技术，其中，现有技术中对于矿物分离提纯的手段在实际应用中略有差异，但实质效果相同。所述蒙脱石的分离提纯方法及蒙脱石凝胶的制备较佳的方案：

所述蒙脱石凝胶浆液的制备，依次由以下步骤组成：

第一步，将原料膨润土矿物进行粉碎形成膨润土矿粉；

第二步，将粉碎后的所述膨润土矿粉加水制成矿浆，并加入阴离子分散剂进行充分搅拌，使膨润土矿物颗粒均匀的分散在矿浆中，其中，所述矿浆中膨润土矿物干矿与水的重量比在1:10~1:2之间；